Rele za nadzor napetosti: princip delovanja, diagram, nianse povezave

Padci napetosti v domačih domovih še zdaleč niso neobičajni.Nastanejo zaradi dotrajanosti električnih omrežij, kratkih stikov in neenakomerne porazdelitve obremenitev po posameznih fazah.

Posledično gospodinjski aparati ne prejmejo dovolj električne energije ali izgorejo zaradi njenega presežka. Da bi se izognili tem težavam, je priporočljivo namestiti rele za nadzor napetosti (VCR).

Predlagamo, da razumemo, kakšne prednosti zagotavlja uporaba takšne naprave, kakšne so razlike med RLV in stabilizatorjem, kako izbrati ustrezen rele in ga povezati.

Zakaj potrebujete rele za regulacijo napetosti?

Pravilno ime za zadevno napravo je "rele za nadzor napetosti". Toda srednja beseda v pogovorih med električarji pogosto izpade iz tega izraza.

Načeloma gre za eno in isto električno varnostno napravo. Poleg tega se ta oprema pogosto imenuje "zaščita pred ničelnim zlomom". Zakaj, bo jasno v nadaljevanju.

Naj vas ne zmede RCD stroji in RKN. Prvi ščitijo vod pred preobremenitvijo in kratkim stikom, drugi pa pred napetostnimi sunki. To so naprave z različnimi funkcionalnimi nameni.

Glavna naloga RKN je odklop električnih naprav iz omrežja, ko so napetosti v njem previsoke ali prenizke, tako da oprema, priključena na napajanje, ne odpove

Napis "~ 220 V" je znan vsem Rusom. Pri tej izmenični napetosti v hiši delujejo gospodinjski aparati, priključeni na vtičnice.Dejansko pa največja napetost v domačem električnem omrežju niha le okoli te oznake z razmikom +/-10%.

V nekaterih primerih razlike dosežejo velike vrednosti. Voltmeter lahko pokaže padce do 70 in sunke do 380 W.

Za elektrotehniko so nevarne tako prenizke kot visoke napetosti. Če kompresor hladilnika ne prejme dovolj električne energije, se preprosto ne zažene. Posledično se bo oprema neizogibno pregrela in pokvarila.

Pri nizki napetosti povprečna oseba v večini primerov sploh ne more navzven ugotoviti, ali oprema v takšni situaciji deluje pravilno ali ne. Vizualno lahko vidite le slabo svetleče žarnice z žarilno nitko, katerih napetost je manjša, kot bi morala biti.

Z visokimi izbruhi je vse veliko preprostejše. Če priključite 300-350 W na vhodno moč televizorja, računalnika ali mikrovalovne pečice, bo v najboljšem primeru pregorela varovalka v njih. In najpogosteje bodo "izgoreli" sami. In prav tako je dobro, če ni pravega vžiga opreme in ognja.

Stanovanjske stavbe se običajno napajajo iz trifaznega omrežja 380 V, stanovanje pa ima že enofazno napeljavo 220 V iz električnega panela v nadstropju.

Glavne težave s padci napetosti v visokih stavbah nastanejo zaradi prekinitve delovne ničle. Ta žica je poškodovana zaradi neprevidnosti električarjev med popravili ali pa sama preprosto izgori od starosti.

Če ima hiša na dostopni liniji nabor potrebne zaščite sodobne ravni, potem se zaradi takšne prekinitve sproži samodejni RCD. Vse se konča relativno normalno.

Vendar pa v starem stanovanjskem fondu, kjer ni odklopnikov, izguba ničle povzroči fazno neravnovesje.In potem v nekaterih stanovanjih napetost postane nizka (50–100 V), v drugih pa močno visoka (300–350 V).

Kdo bo na koncu dobil tisto, kar pride iz vtičnice, je odvisno od bremena, ki je v tistem trenutku priključeno na električno omrežje. To je nemogoče vnaprej natančno izračunati in napovedati.

Posledično pri nekaterih vsa oprema preneha delovati, pri drugih pa izgori zaradi prenapetosti. Tukaj potrebujete rele za nadzor napetosti. Če pride do težav, bo izklopil omrežje in preprečil poškodbe televizorjev, hladilnikov itd.

V zasebnem sektorju je problem z napetostnimi sunki nekoliko drugačen. Če se koča nahaja na veliki razdalji od uličnega transformatorja, potem s povečano porabo električne energije v hišah pred njim lahko na tej skrajni točki napetost pade na kritično nizko raven.

Posledično bodo zaradi dolgotrajnega pomanjkanja "voltov" električni motorji v gospodinjskih električnih aparatih neizogibno začeli goreti in odpovedati.

Vrste ILV naprav

Vsi modeli relejev, ki opravljajo funkcije regulatorja napetosti, so razdeljeni na enofazne in trifazne.

Enofazni rele. Običajno nameščen v kočah in stanovanjih - nič več ni potrebno v hišnih panelih.

V električnih ploščah zasebnih in stanovanjskih zgradb se enofazni releji običajno uporabljajo v kompaktni izvedbi na DIN tirnici (+)

Trifazni rele. Take RNA so namenjene industrijski uporabi. Pogosto se uporabljajo v zaščitnih tokokrogih za trifazna strojna orodja. Poleg tega, če je takšno trifazno stikalo potrebno na vhodu tako zapletene opreme, potem je pogosto izbrano v kombinirani različici z nadzorom ne le napetosti, temveč tudi fazne sinhronizacije.

Glavna pomanjkljivost in hkrati prednost trifaznega releja je popolna zaustavitev napajanja na izhodu, ko napetost skoči celo v eni od faznih linij na vhodu. V industriji je to samo koristno. Toda v vsakdanjem življenju napetostna nihanja v eni fazi pogosto niso kritična, RKN pa prevzame in izklopi zaščiteno omrežje.

V nekaterih primerih je tako zelo zanesljivo pozavarovanje potrebno. Vendar je v veliki večini primerov nepotrebno.

Po vrsti in dimenzijah

Celoten obseg napetostnih relejev je razdeljen na tri vrste:

• adapterji za vtičnice;
• podaljški z 1-6 vtičnicami;
• kompaktne “vrečke” za DIN letev.

Prvi dve možnosti se uporabljata za zaščito posamezne električne naprave ali skupine. Priključijo se v običajno notranjo vtičnico.

Tretja možnost je za montaža v električni panel kot del zaščitnega sistema električnega omrežja stanovanja ali koče.

Adapterji in podaljški zadevnih regulatorjev so precej veliki.Proizvajalci jih poskušajo narediti čim manjše, da s svojim videzom ne pokvarijo notranjosti.

Toda notranje komponente napetostnega releja imajo svoje toge dimenzije in jih je treba namestiti v eno ohišje z vtičnico in vtičem. Oblikovno se tu ne da obrniti.

Releji na DIN tirnici za vgradnjo v razdelilno ploščo imajo bolj kompaktne dimenzije, v njih ni nič odveč. V omrežje so povezani z uporabo povezave žic in sponk.

Po osnovnih in dodatnih funkcijah

Notranja logika in delovanje releja za krmiljenje napetosti sta zgrajena na osnovi mikroprocesorja ali enostavnejšega primerjalnika. Prva možnost je dražja, vendar vključuje natančnejšo in gladko prilagoditev pragov odziva ILV. Večina prodanih zaščitnih naprav je zdaj mikroprocesorskih.

Zgornji (Umax) in spodnji (Umin) prag sta dva glavna nastavljiva parametra RKN - če je vhodna napetost izven nastavljenega območja, rele odklopi izhodno linijo od električnega toka (+)

Na ohišju releja je vsaj par LED diod, s katerimi je mogoče določiti prisotnost napetosti na vhodu in izhodu. Naprednejše naprave so opremljene z zasloni, ki prikazujejo nastavljene dovoljene meje in razpoložljivo napetost v liniji.

Vrednosti praga se prilagodijo s potenciometrom z graduirano lestvico ali gumbi s parametri, prikazanimi na zaslonu.

Sam rele, ki je odgovoren za preklapljanje znotraj RKN, je izdelan po bistabilnem vezju. Ta tuljava ima dve stabilni stanji. Energija se porabi samo za preklop zapaha. Za držanje kontaktov v zaprtem ali odprtem položaju ni potrebna električna energija.

Po eni strani to zmanjša porabo energije, po drugi strani pa zagotavlja, da se tuljava med delovanjem regulatorja ne segreje.

Pri izbiri napetostnega releja v parametrih morate pogledati:

• delovno območje v voltih;
• možnost nastavitve zgornjega in spodnjega praga odzivnosti;
• prisotnost / odsotnost indikatorjev nivoja napetosti;
• čas zaustavitve, ko se sproži ILV;
• čas zakasnitve ponovne oskrbe z električno energijo;
• največja stikalna moč v kW ali oddani tok v amperih.

Glede na zadnji parameter je treba rele vzeti z rezervo 20–25%. Če ni stikala RV, primernega za visoke obremenitve, ki obstajajo v liniji, se vzame model z nizko porabo energije in na njegov izhod je priključen magnetni zaganjalnik.

Pri postavljanju pragov je situacija naslednja. Če so nastavljeni prestrogo, bo frekvenca delovanja releja visoka. Tu bo treba najti kompromis.

Ti parametri morajo biti nastavljeni tako, da zagotavljajo ustrezno raven zaščite, vendar ne dopuščajo prepogostega preklopa ILV. Nenehno vklapljanje in izklapljanje ne bo koristilo tako opremi, ki je priključena na omrežje, kot samemu regulatorju napetosti.

Poleg tega nekateri releji sploh nimajo možnosti neodvisnega prilagajanja pragov. Nastavljeni so "togo". Tovarniško je na primer spodnja meja nastavljena na 170 V, zgornja pa na 265 V.

Takšni ILV so cenejši, vendar jih je treba skrbneje izbrati. Potem teh naprav ne bo mogoče znova konfigurirati; če pride do napak v izračunih, boste morali kupiti nove, da nadomestite tiste, ki niso primerne.

Izbira časovnih parametrov za odklop in ponovni vklop napajanja na izhodnem vodu je odvisna od priključnega bremena in značilnosti posameznega omrežja (+)

Če se v električnem omrežju nenehno pojavljajo kratkotrajni (delčki sekunde) rahli padci napetosti, je bolje, da čas izklopa na spodnjem pragu nastavite na maksimum. Tako bo manj alarmov, nevarnost za napajano opremo pa bo minimalna.

Zakasnitev vklopa je treba izbrati glede na vrsto električnih naprav, priključenih v vtičnico. Če ima priključena oprema kompresor ali električni motor, je treba čas napajanja povečati na 1–2 minuti.

Tako se boste izognili nenadnim skokom napetosti in toka ob ponovni vzpostavitvi napajanja v omrežju, kar bo zaščitilo hladilnike in klimatske naprave pred okvarami.

Za računalnike in televizorje se ta parameter lahko zmanjša na 10–20 sekund.

Kaj je bolje: stabilizator ali rele

Pogosto namesto povezovanja krmilnih relejev v plošči električarji priporočajo, da jih namestite v hišo Regulator napetosti. V nekaterih primerih je to lahko upravičeno. Vendar pa obstajajo številne nianse, ki jih je treba upoštevati pri izbiri ene ali druge možnosti za zaščito električnih naprav.

Kar zadeva funkcionalnost, stabilizator ne le izenači napetost, ampak se tudi izklopi, ko je napetost previsoka. Napetostni rele je izključno zaščitna avtomatska naprava. Zdi se, da prvi vključuje funkcije drugega.

Toda v primerjavi s stabilizatorjem RKN:

• dražji in hrupnejši;
• bolj inertni ob nenadnih spremembah;
• nima možnosti prilagajanja parametrov;
• zavzame veliko več prostora.

Ko se vhodna napetost zmanjša, tako da ima izhod stabilizatorja zahtevane indikatorje, začne "črpati" več toka iz omrežja. In to je neposredna pot do izgorelosti ožičenja, če ni bila prvotno zasnovana za to.

Druga glavna pomanjkljivost stabilizatorja v primerjavi s krmilnim relejem je njegova nezmožnost prestrezanja ostrega napetostnega vala, ko je ničelna točka prekinjena.

Dobesedno pol sekunde pri 350-380 W v vtičnici je dovolj, da vsa oprema v hiši zgori. Toda večina stabilizatorjev se ne more prilagoditi takšnim spremembam in prenesti visoke napetosti, izklopi se le 1-2 sekundi po začetku valovanja.

Za zaščito voda pred napetostnimi sunki v omrežju lahko poleg stabilizatorjev in relejev uporabimo tudi prenapetostne in podnapetostne sprožilce. Imajo pa daljši odzivni čas v primerjavi z RLV. Poleg tega ne samodejno ponovno vklopijo napajanja; njihovo delovanje je bolj podobno RCD.

Po izpadu električne energije bo treba te sprostitve ročno ponastaviti.

ILV povezovalni diagrami

V plošči je napetostni rele vedno nameščen za merilnikom v prelomu fazne žice. On mora nadzorovati in po potrebi prekiniti "fazo". Drugega načina za povezavo ni.

Najpogosteje se za enofazne porabnike uporablja standardno vezje z neposredno obremenitvijo preko releja (+).

Obstajata dve glavni vezji za priključitev enofaznih relejev regulatorja omrežne napetosti:

• z neposredno obremenitvijo skozi RLV;
• s priključkom tovora preko kontaktorja - s priključitev magnetnega zaganjalnika.

Pri vgradnji električne plošče v hišo se skoraj vedno uporablja prva možnost. V prodaji je veliko različnih modelov ILV z zahtevano močjo. Poleg tega lahko te releje po potrebi namestite v vzporedno vezje in več, tako da na vsako od njih priključite ločeno skupino električnih naprav.

Namestitev je izjemno enostavna.Na ohišju standardnega enofaznega releja so trije terminali - "nič" plus faza "vhod" in "izhod". Samo pazite, da ne pomešate povezanih žic.

Zaključki in uporaben video na to temo

Da bi vam olajšali krmarjenje po povezovalnih diagramih in izbiro ustreznega releja regulatorja napetosti, smo naredili izbor videoposnetkov, ki opisujejo vse nianse delovanja te naprave.

Kako zaščititi opremo pred napetostnimi sunki z uporabo RKN:

Nastavitev napetostnega releja:

Rele za nadzor omrežne napetosti je odlična zaščita pred "ničelnim prelomom" in nenadnimi spremembami napetosti. Povezava je enostavna. V sponke morate samo vstaviti ustrezne žice in jih zategniti. V skoraj vseh primerih se uporablja standardno vezje z neposredno obremenitvijo prek ILV.

Delite z bralci svoje izkušnje pri povezovanju in uporabi napetostnih relejev. Pustite komentarje, postavite vprašanja o temi članka in sodelujte v razpravah - obrazec za povratne informacije se nahaja spodaj.